油田水平井钻井技术讲义PPT培训课件
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定向井(水平井)钻井技术概述
发展了向钻井系统初步研制出径向水平井造斜工艺
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
发展了无线随钻测斜系统,引进了带地质参数的MWＤ系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
钻成位移过万米的大位移井
径向水平井可在0．3米之内完成增斜过程
我国定向井钻井技术发展情况
(表二)
年代
内容
60年代
80年代
90年代
剖面设计及轨
迹计算方法
设计采用查表法、图解法等精度不高的方法
发展了曲率半径法，最小曲率半径法等多种更为精确的轨迹计算和设计方法，编制了能进行轨迹预测和防碰扫描的计算机软件包。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米;
水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的ＲｙtｃhＦａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
发展了无线随钻测斜系统,引进了带地质参数的MWＤ系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
钻成位移过万米的大位移井
径向水平井可在0．3米之内完成增斜过程
我国定向井钻井技术发展情况
(表二)
年代
内容
60年代
80年代
90年代
剖面设计及轨
迹计算方法
设计采用查表法、图解法等精度不高的方法
发展了曲率半径法，最小曲率半径法等多种更为精确的轨迹计算和设计方法，编制了能进行轨迹预测和防碰扫描的计算机软件包。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米;
水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的ＲｙtｃhＦａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。
水平井钻井技术
7
12-1/4“领眼作业（1） 12-1/4“领眼作业 领眼作业（ 钻领眼的必要性
由于水平井作业的特殊性，必须保证水平段在油层中钻进， 由于水平井作业的特殊性 ， 必须保证水平段在油层中钻进 ， 所以 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 为了保证领眼数据的可靠性， 为了保证领眼数据的可靠性 ， 做领眼设计时必须保证领眼进入油 层的窗口数据和1# 靶点之间距离小于100米。 层的窗口数据和 靶点之间距离小于 米 钻 具 组 合 ： 12-1/4”PDC+9-5/8”PDM(AKO ： 1.50°)+8”F/V+10-
5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11 钻至钻进至236米，循环，做地漏试验。(泥浆密度:1.05SG.漏失压 力:2.2MPa, 当量泥浆密度：1.99SG) ，做地层漏失试验。 旋转钻进至KOP 1# 348米，造斜钻进至1# EOB 1105米. 稳斜钻进至1556米，井斜已达到80°左右，扭拒增大至17Kn.m， 泵压增大至20MPa左右。 为改善井眼清洗状况，破坏井眼岩屑床。决定循环，做短起下。
渤海石油实业公司钻完井中心
Page 5
确定合理的井身结构
根 据 A25H 和 A26H 两 口水平井及秦皇岛32口水平井及秦皇岛 6地区作业的经验。 地区作业的经验。 地区作业的经验 本井要钻遇平原组和 明化镇地层 ， 地层比 较稳定， 较稳定 ， 属于正常压 力体系。 力体系。 因此简化井身结构， 因此简化井身结构 ， 一方面能满足作业要 求 ， 又能降低作业成 本。
17-1/2“表层作业 17-1/2“表层作业
12-1/4“领眼作业（1） 12-1/4“领眼作业 领眼作业（ 钻领眼的必要性
由于水平井作业的特殊性，必须保证水平段在油层中钻进， 由于水平井作业的特殊性 ， 必须保证水平段在油层中钻进 ， 所以 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 为了保证领眼数据的可靠性， 为了保证领眼数据的可靠性 ， 做领眼设计时必须保证领眼进入油 层的窗口数据和1# 靶点之间距离小于100米。 层的窗口数据和 靶点之间距离小于 米 钻 具 组 合 ： 12-1/4”PDC+9-5/8”PDM(AKO ： 1.50°)+8”F/V+10-
5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11 钻至钻进至236米，循环，做地漏试验。(泥浆密度:1.05SG.漏失压 力:2.2MPa, 当量泥浆密度：1.99SG) ，做地层漏失试验。 旋转钻进至KOP 1# 348米，造斜钻进至1# EOB 1105米. 稳斜钻进至1556米，井斜已达到80°左右，扭拒增大至17Kn.m， 泵压增大至20MPa左右。 为改善井眼清洗状况，破坏井眼岩屑床。决定循环，做短起下。
渤海石油实业公司钻完井中心
Page 5
确定合理的井身结构
根 据 A25H 和 A26H 两 口水平井及秦皇岛32口水平井及秦皇岛 6地区作业的经验。 地区作业的经验。 地区作业的经验 本井要钻遇平原组和 明化镇地层 ， 地层比 较稳定， 较稳定 ， 属于正常压 力体系。 力体系。 因此简化井身结构， 因此简化井身结构 ， 一方面能满足作业要 求 ， 又能降低作业成 本。
17-1/2“表层作业 17-1/2“表层作业
水平井钻井技术讲座99页PPT
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
99
水平井钻井技术讲座
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
பைடு நூலகம் ▪
水平井钻井技术
xx油田泊松比计算结果
4.大位移井井壁稳定技术研究
计算结果
40
内摩擦角（度）
38 36 34 32 30 900 1000 1100 1200 1300 井深(m) 1400 1500 1600
xx油田内摩擦角计算结果
大位移井井壁稳定技术
计算结果
10 8
粘聚力
6 4 2 0 900
1000
1100
L1和L3由用户根据需要给定， 可以同时为0
空间多点约束设计的理论模型
A点与其切线方向构成的直线为：
AS1 A L S1
在直线AS1上取点M ,在直线DE上取点N后，连接 MN，则MN与AS1构成平面1，MN与DE构成平面2 。 在1与2上分别取点用斜平面法采用圆弧过渡进行 设计。
4.大位移井井壁稳定技术研究
计算结果
XX井安全泥浆密度窗口
轨迹设计技术
轨迹设计方法
常规井身剖面设计
空间斜平面内的直线加园弧
空间斜平面内园弧加直线
空间多点约束轨迹设计
非常规井身剖面设计
悬链线剖面 修正悬链线剖面 拟悬链线剖面
设计方式-空间多点约束轨迹设计
起点
L1:用户给定
大位移井井壁稳定技术
分层地应力的计算模型
垂直应力
H v 0 hgdh
最大、最小主应力(模型A)
s h r ( z Pp ) Pp 1 s
H
s 1 ( z Pp ) Pp s
由于水平井的泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析钻井液安全密度窗口计算钻井液安全密度窗口计算分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型泥页岩强度和力学参数的确定泥页岩强度和力学参数的确定力学化学耦合计算模式及水化力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研究对井壁稳定的影响研究大位移井井壁稳定计算结果大位移井井壁稳定计算结果小结小结大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析井壁处的主应力井壁处的主应力坍塌压力计算岩石剪切破坏坍塌压力计算岩石剪切破坏破裂压力计算拉伸破坏破裂压力计算拉伸破坏分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型垂直应力垂直应力最大最小主应力最大最小主应力模型模型a分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型最大最小主应力最大最小主应力模型模型b岩石力学参数的确定岩石力学参数的确定内聚力内聚力cc内摩擦角内摩擦角动静态的弹性模量和泊松比动静态的弹性模量和泊松比岩石抗拉强度岩石抗拉强度有效应力系数有效应力系数力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研r处时间为处时间为tt时的吸附水重量百分比时的吸附水重量百分比水化耦合计算模型水化耦合计算模型计算结果计算结果259001000110012001300140015001600最小应力上覆应力最大应力xx油田地应力分析结果计算结果计算结果01020304059001000110012001300140015001600静态posion比动态posion比xx油田泊松比计算结果计算结果计算结果3032343638409001000110012001300140015001600计算结果计算结果109001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx油田抗拉强度计算结果020406089001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口随井斜角地变化102030405060708090井斜角度坍塌压力破裂压力计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口计算结果计算结果xx油田xx层位泥页岩坍塌压力随钻井时间的变化计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口常规井身剖面设
水平井钻井技术ppt
Maersk Oil Qatar AS公司于2004年4月在海上S区块的AlShaheen油田的EA-04井，在井斜大于86º的井中钻成8154m 的最长水平段，测量深度9437m，总垂深1070m，水深65m。
-
4.1 国外水平井技术发展概况
Sperry Sun公司使用8-3/4″牙轮钻头、旋转导向系统和磁 测距技术，在加拿大不列颠哥伦比亚省Jedney油田创出了 将两口井距3104m的井底部相交的纪录；测量深度为 5864m，总垂深1545m。
-
阶梯式水平井
4、水平井的发展状况
4.1 国外水平井技术发展概况
上世纪80年代水平井技术呈大规模、加速发展趋势，至1985 年底全世界共钻水平井100口，至1995年一年为1500口； 1996年一年即钻水平井2700口。目前已经成为成熟技术。
Sperry-Sun公司在卡塔尔海上所钻ALS-8B井，水平段最长 5004m。
Mobil公司在德国钻成的R—308井（4 ¾ ”井眼），创短半 径水平井水平段最长600m的世界记录。
美国Bechtel公司采用高压水射流技术开发的超短半径水平 井系统，在 4 ¾ ”井眼中同一深度半径方向钻24个辐射状 的水平井眼，水平段长30 60m，曲率半径0.3m。
-
4.2 国内水平井技术发展情况
专题讲座之一：
水平井钻井技术
-
水平井技术为提高勘探效果、单井产量和油 藏采收率开辟了一条崭新途径,给石油工业发 展带来了一场新的革命,已列为当今石油工业 最重要的关键技术之一。
-
主要内容
一、水平井技术概述 二、水平井的主要技术问题 三、水平井轨迹控制技术
-
一、水平井技术概述
1、水平井的基本概念 2、水平井的基本类型 3、水平井的用途 4、水平井的发展状况
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4.1 国外水平井技术发展概况
Sperry Sun公司使用8-3/4″牙轮钻头、旋转导向系统和磁 测距技术，在加拿大不列颠哥伦比亚省Jedney油田创出了 将两口井距3104m的井底部相交的纪录；测量深度为 5864m，总垂深1545m。
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阶梯式水平井
4、水平井的发展状况
4.1 国外水平井技术发展概况
上世纪80年代水平井技术呈大规模、加速发展趋势，至1985 年底全世界共钻水平井100口，至1995年一年为1500口； 1996年一年即钻水平井2700口。目前已经成为成熟技术。
Sperry-Sun公司在卡塔尔海上所钻ALS-8B井，水平段最长 5004m。
Mobil公司在德国钻成的R—308井（4 ¾ ”井眼），创短半 径水平井水平段最长600m的世界记录。
美国Bechtel公司采用高压水射流技术开发的超短半径水平 井系统，在 4 ¾ ”井眼中同一深度半径方向钻24个辐射状 的水平井眼，水平段长30 60m，曲率半径0.3m。
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4.2 国内水平井技术发展情况
专题讲座之一：
水平井钻井技术
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水平井技术为提高勘探效果、单井产量和油 藏采收率开辟了一条崭新途径,给石油工业发 展带来了一场新的革命,已列为当今石油工业 最重要的关键技术之一。
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主要内容
一、水平井技术概述 二、水平井的主要技术问题 三、水平井轨迹控制技术
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一、水平井技术概述
1、水平井的基本概念 2、水平井的基本类型 3、水平井的用途 4、水平井的发展状况
钻井基础知识专题培训课件
循环系统→流程
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
钻井工艺技术培训
04
钻井技术
直井钻井技术
直井钻井技术是钻井工程中最基础的技术之一，主要用于开 采地下石油、天然气等资源。其特点是垂直钻入地层，钻孔 轨迹保持垂直。
直井钻井技术包括钻孔设计、钻机选择、钻头和钻具的选用 、钻进参数的确定等。在钻进过程中，需要控制钻压、转速 、泥浆泵量等参数，以保证钻孔质量和安全。
斜井钻井技术
水平井钻井技术包括水平井设计、轨迹控制、钻柱设计等技术。在钻进过程中， 需要控制钻压、转速、泥浆泵量等参数，同时还需要进行随钻测量，及时调整钻 孔轨迹。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻进过程中，利用各种方法使地层流体进入井筒，从而保持井筒内的压力低于 地层压力的钻井技术。
欠平衡钻井技术可以减少地层流体对钻头的冲蚀作用，提高钻速和延长钻头寿命。同时，欠平衡钻井 技术还可以减少对地层的伤害和防止地层流体污染。在欠平衡钻井过程中，需要控制好泥浆性能、返 排量等参数，以保证钻进安全和质量。
下。
根据钻探需求，钻机可分为陆地 钻机和海洋钻机。陆地钻机又分 为车载钻机、井架钻机和泥浆槽
钻机等。
钻机的性能参数包括最大钻井深 度、钻井直径、转速和加压力等 ，选择合适的钻机对于钻井效率
和安全性至关重要。
钻头
钻头是钻井工艺中的重要组成 部分，负责破碎地下岩石。
钻头有多种类型，如刮刀钻头 、牙轮钻头和金刚石钻头等， 每种类型适用于不同的地层和 钻井需求。
钻井工艺技术培训
contents
目录
• 钻井工艺简介 • 钻井设备与工具 • 钻井液技术 • 钻井技术 • 钻井工程实例分析
01
钻井工艺简介
钻井工艺的定义与重要性
钻井工艺的定义
钻井工艺是石油和天然气勘探开 发过程中的关键技术之一，它涉 及到钻孔设计、钻机选择、钻井 液配置、钻进技术等多个方面。
石油开采-井控培训课件
2〕井控设备的安装及试压不符合《石油与天然气钻井井 控技术规定》的要求.比如：
<1>内控管线要使用专用管线并采用标准法兰连接,而现场 有部分为低质量的焊接.
<2>连接管线的尺寸、壁厚、钢级不合要求；弯头不是专 用的铸钢件,弯头小于120°.
<3>放喷管线不用基墩固定,或固定间隔太远. <4>放喷管线没有接出井场,管线长度不够. <5>防喷器、节流管汇及各部件、液控管线等没有按规定 的标准进行试压,各部件的阀门出现问题最多,有的打不开,有的 关不上,有的刺漏.
6〕钻井液中混油过量或混油不均匀,造成井内液柱压力 低于地层孔隙压力.
⑴这种情况多发生在深井、水平井,由于钻井工艺的需要, 往往要在钻井液中混入一定比例的原油.在混油过程中,混油不 均匀,或是总量过多,都会造成井筒压力失去平衡.
⑵当卡钻发生后,由于需要泡原油、柴油、煤油解卡,从而 破坏了井筒内的压力平衡,此时如果不注意二次井控,常常会造 成井涌、井喷,酿成更重大的事故.
2、完善井控管理网络,强化井控监管体系. 为了进一步加强井控管理工作,强化井控管理工作的系统 性和科学性,要继续完善井控管理网络建设,明确主管领导是本 单位井控安全第一责任人,设立井控管理办公室,由专职人员进 行井控工作的系统化管理,并对各项井控规定、规程和标准的 执行负有监督、检查和执行责任.确保井控工作的每个环节有 人管,每个岗位尽责任.进一步强化井控安全监督网络建设,成 立监督中心或HSE监督站,配备足够的监督人员,强化监督制度, 实行异体监督.采取全天候甲方监察、集中巡视、对重点井派 驻工作组、在基层队派驻HSE监督等多种形式强化监督效果.
5、思想麻痹,存在侥幸心理,作业过程中违章操作. 由于思想上不重视井控工作,未严格执行设计,或在一些大 型施工前未制订详细的井控措施或措施不当,针对性不强,从而 导致的井喷失控也占有一定的比例.因此,要从严格管理、技术 培训和规范岗位操作等方面入手,做好基础工作. 大量的实例告诉我们,井喷失控是钻井工程中性质严重、损失 巨大的灾难性事故,其危害可概括为以下6个方面： 〔1〕打乱全面的正常工作秩序,影响全局生产； 〔2〕井喷失控极易造成环境污染,影响井场周围居民的生 命安全,影响农田水利、渔场、牧场、林场建设； 〔3〕伤害油气层、破坏地下油气资源； 〔4〕造成机毁人亡和油气井报废,带来巨大的经济损失； 〔5〕涉及面广,在国际、国内造成不良的社会影响.
水平井技术课件
水平井完井液
钻井液
在钻进过程中使用的液体，具有携带岩屑、平衡 地层压力等功能。
完井液
在钻达目的层后，用于保护油气层的钻井液，具 有低渗透性、稳定性等特点。
油气分离液
用于将钻采出的油气进行分离的液体，具有高效 分离和低伤害性。
水平井完井工艺
钻进工艺
采用定向钻井技术，控制钻头 沿着设计轨迹钻进，形成水平
05
水平井技术案例分析
案例一：某油田的水平井钻井实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田在钻井过程中采用了水平井技术，通过精心设计和施工，成功 地完成了钻井作业。该案例展示了水平井技术在提高油田采收率方面的应用效果 。
案例二：某气田的水平井完井实践
总结词：高效益
详细描述：某气田在完井过程中采用了水平井技术，有效提高了单井产能和采收率。该案例证明了水平井技术在气田开发中 的高效益，为类似气田的开发提供了借鉴。
案例三：某油田的水平井增产实践
总结词：显著增产
详细描述：某油田通过采用水平井技术，实现了单井产量的显著提升。该案例进一步证实了水平井技 术在油田增产方面的优势，为其他油田提供了可复制的成功经验。
THANKS FOR WATCHING
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完井工艺
钻达目的层后，进行完井作业， 包括固井、射孔、酸化等，以实 现油气资源的有效开发。
03
水平井完井技术
水平井完井设备
水平井钻机
用于钻凿水平井段的钻机，具备大扭矩和稳定性的特 点。
井下测量仪器
用于监测钻进过程中的井斜、方位角等参数，确保井 眼轨迹的准确性。
井口装置
包括防喷器、采油树等设备，用于控制井口压力和油 气流动。
水平井技术的发展历程
钻井工程课件
绪论 钻井技术的发展
二、钻井技术的发展
绪论 钻井技术的发展
3．旋转钻井技术的发展
（1）概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将 钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥 固套管技术。
（2）发展时期（1920～1948年）：这个时期牙轮钻头、 固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大 功率钻井设备。
基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和 含油气情况、验证物探成果而钻的井。
剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油 气构造而钻的井。
参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编
制地下某一标准层的构造图。 探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探
（1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835
年，是靠人力、捞砂筒、特 殊钻头、悬绳、游梁等来完 成的。 实际上是利用了杠杆原理及 自由落体的下落冲击作用来 钻井的。
特点是：
1）破岩与清岩相间进行。 2）冲击力小，破碎效率低。 3）设备简单，起下钻方便。
绪论 钻井技术的发展
支游 架梁
绪论 石油钻井概述
2．石油钻井的种类 （1）把钻井按钻井的目的进行分类：
区域普查井 ：基准井、剖面井、 参数井、构造井
探井：预探井、详探井、边探井 开发井：生产井（油井、气井）、
注入井（注水井、注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、
救援井等。
绪论
一、石油钻井概述 石油钻井概述
检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层 的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和 度的分布和变化情况，
石油钻井培训
境污染和财产损失。应对措施包括加强井控管理、使用高质量的井口装
置、实施严格的井控操作程序等。
02
井壁失稳风险
井壁失稳可能导致井塌、卡钻等事故，影响钻井进度和安全。应对措施
包括优化钻井液性能、采用先进的井壁稳定技术、加强地层压力监测等
。
03
人员安全风险
钻井现场存在多种人员安全风险，如高处坠落、机械伤害、触电等。应
分类
根据钻井目的和井身结构，石油 钻井可分为探井、开发井、注水 井、采油井等。
石油钻井的发展历程
初期阶段
以人力和简单机械为主要动力，钻井效率 低，深度有限。
旋转钻井阶段
引入旋转钻井技术，提高了钻井速度和深 度。
自动化钻井阶段
采用先进的自动化设备和工艺，实现了高 效、安全的钻井作业。
石油钻井的术语与概念
石油钻井技术与方法
常规钻井技术
旋转钻井技术
利用钻头旋转破碎岩石， 通过钻柱将破碎的岩石屑
带到地面。
冲击钻井技术
利用钻头的冲击力破碎岩 石，适用于硬岩地层。
振动钻井技术
通过振动器产生高频振动 ，降低岩石强度，提高钻
进效率。
特殊钻井技术
水平钻井技术
在垂直井段钻达目的层后，使钻头沿水平 方向钻进，增加泄油面积。
案例三
团队协作攻克技术难题。在面对一项极具挑战性的钻井任务时，某钻井团队通过紧密的团队协作、技术攻关 和现场实践，成功解决了复杂地层钻井难题，展现了团队协作在石油钻井领域的重要性。
失败案例剖析
案例一
地质资料不准确导致钻井失败。 某钻井项目因地质资料不准确， 未能准确预测地下复杂情况，导 致钻井过程中遇到严重困难，最 终被迫放弃该项目，造成了巨大 的经济损失。
水平井生产测井技术培训教材(PPT 61页)
24
二、持液率（持水率）HL的确定
表８－１参数a、b和c的值
水平流动类型
a
b
c
分相流 间断流 均布流
0.98 0.845 1.065
0.4846 0.5351 0.5824
0.0868 0.0173 0.0609
如果HL(0)＜ L ， 则令HL(0)= L ；反之使用式 （８－１２）中计算出的 HL(0)的值。
fn0.00 50.6 5N R 0.n 3 e2
(7-19)
29
(2)计算校正因素es
s
X
(7-20)
0 .05 3 2 .13 X 8 2 0 .87 X 2 2 0 .5 01x4 853
其中，
Y L [HL ()]2
XlnY()
(7-21) (7-22)
30
水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒）， 为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油 泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形 成雾状流。
12
1.油水两相流形图
图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型
13
2.气水两相流形图
图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型
3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高 渗气藏开采。
4
二、水平井的几个概念
水平井的形成可分为两类：一是从地面新 钻的井，通常水平井段长度为300～1300米长； 另一类井为侧钻井，是从现有的井，横向侧钻 出来，长度为30～210米。
水平井和侧钻井技术可分为四类，主要取 决于曲率半径，曲率半径即由直井过渡到水平 井的半径。
23
二、持液率（持水率）HL的确定
钻井完整版 ppt课件
第一章 钻井地质基础知识
钻井完ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ版
• 第一章、钻井地质基础知识 一、岩石的机械性质
1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的
能力。
⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强
⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现 永久变形的性质叫岩石的塑性。
⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身 也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 为岩石的研磨性。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积） 或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制 在2﹕1～3﹕1。
钻井完整版
• 五）、PH值与钻井工作的影响 • 1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会
促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固 井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会 引起井下复杂情况的发生。另外，高PH 值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具 及设备的使用寿命。 • 2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。 如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起 PH值的变化。
⑴粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但 容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液 中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡 时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。
⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
钻井完整版
二、钻井中地质录井工作 1、钻时录井
钻井完ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ版
• 第一章、钻井地质基础知识 一、岩石的机械性质
1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的
能力。
⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强
⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现 永久变形的性质叫岩石的塑性。
⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身 也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 为岩石的研磨性。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积） 或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制 在2﹕1～3﹕1。
钻井完整版
• 五）、PH值与钻井工作的影响 • 1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会
促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固 井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会 引起井下复杂情况的发生。另外，高PH 值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具 及设备的使用寿命。 • 2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。 如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起 PH值的变化。
⑴粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但 容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液 中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡 时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。
⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
钻井完整版
二、钻井中地质录井工作 1、钻时录井
《油田开发基础知识》课件
详细描述
随着全球能源需求的不断增长，石油作为主要的能源来源之一，其开发和生产对于保障国家能源安全 和经济发展至关重要。同时，油田开发也为石油工业的发展提供了重要的物质基础和经济效益，为科 技进步和人才培养提供了广阔的舞台。
油田开发的历史与现状
总结词
油田开发经历了从传统开发模式到现代数字 化、智能化的转变，技术手段不断升级换代 ，油田采收率得到了显著提高。当前，油田 开发正朝着绿色、低碳、可持续的方向发展 ，以应对全球能源转型和气候变化的挑战。
优化开发方式
根据油藏特征和开发需求，选择合适的开 发方式，如注水开发、气顶驱等。
油田开发中的钻井工程
钻井设计
根据地质资料和开发方案 ，设计出合理的钻井结构
和钻井参数。
钻井施工
按照钻井设计进行钻井施 工，确保钻井质量和安全
。
完井作业
完成钻井施工后，进行完 井作业，如固井、射孔等 ，为采油工程做好准备。
微生物采油技术
利用微生物的生长代谢活动来提高油田采 收率的技术。
微生物可以分解原油中的重质组分，降低 粘度，提高流动性。
微生物产生的表面活性剂可以降低油水界 面张力，提高采收率。
化学驱油技术
利用化学剂改善油水界面张力、提高 驱替液粘度、改变岩石表面润湿性等 性质，从而提高采收率。
包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水 驱等。
驱动类型对开发的影响
不同的驱动类型会对油田的开发效果和采收率产生影响，选择合适的开发方式可 以提高油田的开发效果和采收率。
03
油田开发工程
油田开发方案的制定
确定开发层系
根据油藏特征和开发需求，划分出不同的 开发层系，为后续的开发方案提供基础。
制定开发指标
随着全球能源需求的不断增长，石油作为主要的能源来源之一，其开发和生产对于保障国家能源安全 和经济发展至关重要。同时，油田开发也为石油工业的发展提供了重要的物质基础和经济效益，为科 技进步和人才培养提供了广阔的舞台。
油田开发的历史与现状
总结词
油田开发经历了从传统开发模式到现代数字 化、智能化的转变，技术手段不断升级换代 ，油田采收率得到了显著提高。当前，油田 开发正朝着绿色、低碳、可持续的方向发展 ，以应对全球能源转型和气候变化的挑战。
优化开发方式
根据油藏特征和开发需求，选择合适的开 发方式，如注水开发、气顶驱等。
油田开发中的钻井工程
钻井设计
根据地质资料和开发方案 ，设计出合理的钻井结构
和钻井参数。
钻井施工
按照钻井设计进行钻井施 工，确保钻井质量和安全
。
完井作业
完成钻井施工后，进行完 井作业，如固井、射孔等 ，为采油工程做好准备。
微生物采油技术
利用微生物的生长代谢活动来提高油田采 收率的技术。
微生物可以分解原油中的重质组分，降低 粘度，提高流动性。
微生物产生的表面活性剂可以降低油水界 面张力，提高采收率。
化学驱油技术
利用化学剂改善油水界面张力、提高 驱替液粘度、改变岩石表面润湿性等 性质，从而提高采收率。
包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水 驱等。
驱动类型对开发的影响
不同的驱动类型会对油田的开发效果和采收率产生影响，选择合适的开发方式可 以提高油田的开发效果和采收率。
03
油田开发工程
油田开发方案的制定
确定开发层系
根据油藏特征和开发需求，划分出不同的 开发层系，为后续的开发方案提供基础。
制定开发指标
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、大庆水平井钻井技术发展历程
“八五” 期间，大庆石油管理局承担了“大庆油田低渗透砂岩油 藏水平井钻井完井技术”研究，在油藏工程、钻井工程、测井、固井等 方面进行了配套技术攻关，先后在榆树林油田、头台油田、朝阳沟油田 成功地完成了树平1井、茂平1井、朝平1井和朝平等4口中半径试验水平 井。
“九五”期间，为挖潜注水开发后期厚油层顶部的剩余油以及使套 损井恢复生产，大庆石油管理局开展了“高含水厚油层上部侧钻水平井 钻采配套技术研究”项目研究，并于1997年和1998年分别完成了高160侧平38井和金侧平6井的现场试验，形成了一套5 1/2套管内侧钻水平 井钻井完井技术。
1.1 井眼轨道优化设计
1
剖面设计
➢地质情况清，标志层明确，目的层垂深确定，采用三段制剖面。
➢地质情况不明，地层造斜率不确定，采用五段制双增变曲率剖面。
2
➢标志层不明，油顶不确定，可实现边探边钻、多次着陆。
造斜率选择
➢ 根据地质要求灵活调整
3
➢ 实现薄储层平稳着陆 ➢ 垂深大、靶前位移比较大的水平井，一般为5.0°～6.5°/30m
二、大庆水平井钻井技术发展历程
现有MWD仪器38串、LWD仪器48串，其中进口LWD仪器16串，
自主研发LWD仪器32串，拥有抗温（175℃）MWD仪器3串，陀螺 2串以及电子单多点5串，有独立的自主维修保障队伍
随钻仪器情况统计表
规格型号
MWD LWD
YST-48R ZT-MWD Geo-Link
➢ 储层薄、连续性差，砂泥岩互层发育，控制难度大 ➢ 裸眼井段长（≥1200m），大段泥岩发育，钻井液性能要求高 ➢ 使用常规随钻仪器（测点15-17m）保证较高砂岩钻遇难度大 ➢ 水平段长、储层不稳定、追找油层导致水平段轨迹变化幅度大，
管柱下入困难，固井质量难保证。
三、大庆水平井钻井技术现状
1、薄层水平井钻井技术
578
492
503 463
416 412
346 364
296 301
281
216181 241
266 185 221
141124
144
5 411
7 612
20
1173 27 241642
89 3523
72
30
42
69
102
“八五” 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014.6
二、大庆水平井钻井技术发展历程
“十五”期间，大庆油田为了提高外围低丰度油田的动用程度和开 发老区厚油层顶部剩余油，开展了“阶梯水平井钻井完井技术研究”等 项目的科研攻关，引进国外先进的随钻测量仪器（LWD），组建了随钻 测量和井眼轨迹控制技术服务队伍，开始在中深井推广应用中半径水平 井技术。水平段垂直投影形状由单阶梯到双阶梯和波浪形，空间曲线由 二维到三维，中半径中深水平井钻井技术取得不断进步。
二、大庆水平井钻井技术发展历程
截止2014年10月中旬，大庆油田共完成680口左右水平井钻井，
井型以中半径水平井为主，包括深层水平井24口、中短半径侧钻水
平井8口、分支井2口、鱼骨井2口、超短半径侧钻水平井35口、深层
侧钻水平井6口和超浅层水平井3口等。
657
累计钻井井数（口） 累计投产油井（口） 累计产油（万吨）
“十一五”期间，随着水平井技术的进步与发展，大庆油田从2006 年开始在继续推广中半径调整井和开发井中深水平井的基础上，逐步开 展了“分支井水平井钻井完井技术研究”、“深层水平井钻井完井技术 研究”、“水平井水平段大段取心钻井技术研究”、“ 水平井水基钻井 液研究与应用”和“扶杨油层全过程欠平衡水平井钻井完井技术研究” 等项目的科研攻关与试验，水平井技术得到全面发展。
Tensor Navi-MPR FEWD 350 FEWD 650
GE-CPR
YTH-LWD
数量（串）
国内 国外 总计
11 13 24
8
0
8
0
3
3
3
0
3
6
0
6
4
0
4
1
2
3
3
0
3
32
0
32
厂家
北京海蓝科技 北京中天启明
美国GE 美国GE 美国贝克休斯 美国哈里伯顿 美国哈里伯顿 美国GE
大庆钻井研究院
购置时间
2008年 2008年 2009年 2012年 2002年 2008年 2012年 2009年 2011~2014 年
抗温指标 （℃）
125 125 150 175 150 150 150 150
125
二、大庆水平井钻井技术发展历程
大庆水平井钻井技术不仅广泛应用于大庆油田，还相继拓展了塔 里木油田、冀东油田、海拉尔油田、吉林油田等国内市场和委内瑞拉、 阿尔及利亚、蒙古、苏丹和伊拉克等国际市场，过硬的技术和周到服 务赢得了甲方油田的广泛赞誉。
蒙古
苏丹
阿尔及利亚
委内瑞拉
伊拉克
大庆
三、大庆水平井钻井技术现状
1、薄层水平井钻井技术 2、深层水平井钻井技术 3、深层侧钻水平井钻井技术 4、超浅层水平井钻井技术 5、分支井钻井技术 6、鱼骨井钻井技术 7、超短半径与径向水平井钻井技术 8、工厂化水平井钻井技术
三、大庆水平井钻井技术现状
1、薄层水平井钻井技术 技术难点
大庆油田水平井技术经过20多年的发展，实现了由几何导 向向地质导向的过渡，在应用上向工程、地质、油藏等多学科 集成系统发展，应用领域逐渐扩大，实现了井型多元化和复合 化。下面主要介绍大庆油田水平井钻井技术的发展历程、技术 现状及其应用情况。
二、大庆水平井钻井技术发展历程
大庆油田水平井技术经过“八五”、“九五”的科 研攻关和现场试验，伴随着随钻仪器装备的配套完善和 井眼轨迹控制技术水平的提高，在“十五”后开始推广 应用，并逐渐形成以中半径水平井为主，向中短半径侧 钻水平井、深层水平井、鱼骨井、分支井、超短半径水 平井、工厂化三维水平井、深层侧钻小井眼水平井等特 殊工艺井方面发展，形成了水平井配套系列技术。
大庆油田水平井钻井技术
一、概述 二、大庆水平井钻井技术发展历程 三、大庆水平井钻井技术现状
一、概述
水平井技术经过几十年的发展，伴随着随钻测井仪器的进 步，已成为石油行业的一项常规技术， 并发展了鱼骨井、多分 支井、大位移井等特殊水平井钻完井技术，广泛应用于不同类 型的油气藏，实现了不同钻探目的，取得了显著的经济效益。
➢ 外围薄油层（≤2m），一般为6.5°～7°/30m